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什么是压力缓冲器？ 什么时候应该使用压力缓冲器？ 有时像阀门突然打开或关闭这样的小疏忽会导致更大的问题，产生泵波纹或流体锤。 这些问题“混淆”了压力传感器，导致信号嘈杂、循环寿命缩短，并且在某些情况下会导致灾难性故障。 所有这些令人头疼的问题和不可预见的成本都可以通过一个简单的压力缓冲器来避免，以限制压力瞬变的幅度。 01 浪涌基础知识 管道装置中每天都会发生压力瞬变。 过快地关闭淋浴喷头会导致爆裂声，这是水锤的症状。 当流体流速突然变化时会发生这种情况，通常是由泵或阀门操作引起的。 每当流动或移动流体的动量快速变化时，压力波就会开始积聚并通过管道传播，导致管道振动并可能损坏敏感元件。 关注公众号“液压硕”，获取更多液压知识。 计算压力瞬变的标准近似是使用 Joukowsky 方程，它确定由于流体速度变化引起的压力变化：ΔP = -ρ√(K/ρ) ΔV 其中 ΔP 是压力变化（有时称为喘振）和ρ是流体密度，√(K/ρ)是波速的保守计算，K是流体的体积模量，ΔV是速度变化。 图 1 例如，液压系统在阀门前后都有传感器（见图 1）。 该系统在 10 bar 的压力下运行，流速为 3.6 lpm。 然后阀门突然关闭，在系统中产生 11.2 巴的压力波，压力波将继续移动压力表缓冲器工作原理，直到其能量完全耗散。

一般来说，压力波动和气蚀是无保护压力传感器的两个问题，主要关注的是压力波动是否会超过传感器的超压极限。 然而，空化产生的压力会超过压力波动，对压力传感器更有害。 空化是由负压瞬变降低压力产生的，这会导致气泡形成和破裂。 坍塌的气泡使传感器暴露在过高的局部压力下。 02 为什么压力传感器容易损坏？ 液压系统中的压力峰值会损坏压力传感器，其成本远远高于阻止它们的压力缓冲器的价格。 图 1 中的传感器 B 存在气蚀风险，因为它在阀门关闭后立即检测到低于流体蒸汽压力的压力。 关注公众号“液压硕”，获取更多液压知识。 要了解压力瞬变如何损坏传感器，您必须了解传感器的工作原理。 压力传感器专为特定压力范围而设计。 传感元件通常是薄膜上的应变计。 膜片的设计是其灵敏度和安全性之间的折衷； 它可以在其额定容量下准确地弹性变形，但如果瞬态压力过高，它可能会永久变形或破裂。 无论哪种方式，压力传感器都会被破坏。 制造商测试压力传感器以设置过载压力额定值，这通常以准静态方式完成，因为大多数压力传感器都是准静态测量设备。 但压力瞬变不是静态的，即使在低于过载压力额定值的压力下也会导致故障。 03 压力缓冲器的作用 压力缓冲器 压力缓冲器的主要作用是压力缓冲，对高速运动的工件起缓冲作用，从而减少机器震动，降低噪音，所以液压缓冲器又叫减震器。

当工件移动到固定点时压力表缓冲器工作原理，为避免机器受到直接冲击，设有缓冲距离，可减少工件停止工作时的冲击力，保护机器。 活塞杆压入时，液压减震器是用特殊的液态油做缓冲，复位靠弹簧完成，故复位较快，工作频率高。 保护压力传感器 压力缓冲器的作用之一是减少压力瞬变期间传感器所承受的动态应力，从而很好地缓解了上述问题。 关注公众号“液压硕”，获取更多液压知识。 压力缓冲器是连接到压力传感器的小型辅助元件，它通过限制流体流过较小的接头来限制流体的压力变化率。 由于流体流动的限制，突然的压力上升在下游被延迟，因为流体需要时间通过限制。 这会过滤掉压力峰值，但准静态压力变化会通过。 图 2 缓冲器有效地抑制了通过接头的压力峰值（图 2）。 阀门关闭后，传感器C的压力上升受到限制，动压降低。 关注公众号“液压硕”，获取更多液压知识。 图 3 另一方面，传感器 D 中的压降变慢，其腔内压力没有下降到蒸气压以下，这意味着有害空化不会破坏它。 作为一个额外的好处，这些传感器承受的应力较小，并且在经历疲劳失效之前需要更长的时间。 缓冲器的唯一缺点是它的作用减慢了压力传感器的机械响应时间，因此不应该用来捕捉动态压力。 虽然上面的示例显示了一个简单的液压系统，但更复杂的系统，尤其是具有多个分支的系统，更难以预测流体锤的位置或大小。 有用于复杂系统的压力瞬态模拟软件，但它可能不符合成本效益。 所有这些都使得预先安装缓冲区而不是冒系统停机的风险成为明智之举。文章来源 | 液压说